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Calorimetric evidence for a mobile surface layer in ultrathin polymeric films: poly(2-vinyl pyridine)

  • Specific heat spectroscopy was used to study the dynamic glass transition of ultrathin poly(2-vinyl pyridine) films (thicknesses: 405–10 nm). The amplitude and the phase angle of the differential voltage were obtained as a measure of the complex heat capacity. In a traditional data analysis, the dynamic glass transition temperature Tg is estimated from the phase angle. These data showed no thickness dependency on Tg down to 22 nm (error of the measurement of ±3 K). A derivative-based method was established, evidencing a decrease in Tg with decreasing thickness up to 7 K, which can be explained by a surface layer. For ultrathin films, data showed broadening at the lower temperature side of the spectra, supporting the existence of a surface layer. Finally, temperature dependence of the heat capacity in the glassy and liquid states changes with film thickness, which can be considered as a confinement effect.

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Autor*innen:Sherif Aly Hassan Aly Madkour, Huajie YinORCiD, Marieke Füllbrandt, Andreas SchönhalsORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Soft matter
Jahr der Erstveröffentlichung:2015
Herausgeber (Institution):The Royal Society of Chemistry
Verlag:RSC Publ.
Verlagsort:Cambridge
Jahrgang/Band:11
Ausgabe/Heft:40
Erste Seite:7942
Letzte Seite:7952
DOI:10.1039/c5sm01558h
ISSN:1744-683X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:20.10.2015
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